计步器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种计步器，包括外壳、控制电路、按键、显示屏，外壳内置有线圈，线圈中设有可做往复运动的磁铁；线圈经导线接整流滤波模块，整流滤波模块与脉冲产生模块并接，整流滤波模块与脉冲产生模块分别接入ＭＣＵ控制模块，ＭＣＵ控制模块输出端接显示单元，按键单元接ＭＣＵ控制模块输入端。该计步器携带方便，无需电池作为电源供应，直接将人体运动时机械能转化为电能。无触点设计的计步方式，使其理论使用寿命达到无限次。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

计步器
本技术涉及一种计步器，特别是利用磁铁在线圈中往复运动切割磁力 线，使线圈两端产生正弦波电动势以供应电源和计步脉冲信号处理的计步器。
技术介绍
目前市场上的计步器种类繁多，计步器按计步方式主要分为三大类机械 箱么控式、机械接触式、传感器感应式。机械磁控式计步器采用了i兹铁的摆动和 磁控开关来计步，其工作寿命大约为1亿次左右；机械接触式计步器利用配重 块采用简单的接触式计步，机械式设计的，易磨损，灵敏度低， 一般计步不是 很准确，其寿命大约为几百万步左右；传感器感应式计步器采用压电传感器方 式，由于其没有触点，所以理论上其工作寿命为无限次，但其生产时需人工调 试，工艺复杂。以上几类计步器均须使用电池作为电源供应，其电池的理论使 用时间为1.5 — 2年，计步器使用的人群多，由此带来化学电池的环境污染问题 不容忽视。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种显示清晰、携带方便，无需电池作为电源 供应，而直接将人体运动时机械能转化为电能，且计步方式采用无触点设计， 使其理论使用寿命达到无限次的计步器。实现本技术的技术方案是 一种计步器，包括外壳、控制电路、按键、 显示单元，外壳内置有线圏，线圈中设有可做往复运动的磁铁；线圏经导线接 整流滤波模块，整流滤波模块与脉冲产生模块并接，整流滤波模块与脉冲产生 模块分别接入MCU控制模块，MCU控制模块输出端接显示单元，按键单元接MCU 控制模块输入端。在计步器中，外壳内置有计步支架，计步支架与一摇摆杆相铰接，所述摇 摆杆的与 一端固定在计步支架上的弹簧相连接，所述摇摆杆的另 一端与磁铁相 铰接。上述计步器中，所述外壳上设有夹持部件。 上述计步器中，所述显示单元为LCD显示屏。本技术的计步器对以往产品的不足进行了技术改进，在电源供应上，计步器机械结构采用了弹簧、摆杆、磁铁与线圈的配合，利用线圏切割磁力线 产生电动势的原理进行发电。将计步器夹在腰部，当人走路时，摆杆及铰接于 摆杆端部亦作配重块使用的磁铁随着身体的振动而上下摆动，每走一步便来回 摆动一次。在此过程中，》兹铁上下运动一次完成了两次切割/磁力线的过程，由 于电》兹感应，线圏中产生电流，人体运动时，上下起伏的加速度近似为正弦过 程，线圏的输出电流也是正弦波，因而在线圏的两端产生的是一个正弦波的电 动势，该正弦波电动势经导线传送至整流电路整流滤波储能后形成计步器的电 源供应。每走一步便会产生一个正弦波，因此只要不停运动就可使计步器获得 供电储能而一直正常工作下去。在计步方式上，利用正弦波的负半波进行整形产生一个方波信号送至MCU的脉冲检测口，经MCU运算处理后，在LCD显示屏 中显示相应的步数。相比于常见的计步器，本技术的有益效果在于解决了化学电池的环 境污染问题及太阳能电池在夜晚不能发电的缺点，直接将机械能转化为电能， 在任何光照环境下均可正常工作；计步方式上采用了无触点设计，因此其理论 使用寿命达到了无限次。以下结合附图及实施例对本技术做进一步说明。图l是本技术的外观示意图。图2是本技术的分解结构示意图。图3是本技术的电路方框图。图4是本技术的电路图。图中101、面壳；102、显示屏面框；103、后壳；104、夹子；2、 LCD显 示屏；3、导电条；4、按键；5、 PCBA板；601、计步支架；602、支架弹簧；603、 摇摆杆；604、磁铁；7、线圈；8、螺丝；9、整流滤波模块；10、计步脉冲产 生模块；11、 MCU控制模块；12、显示单元；13、按键单元。具体实施方式参看图l至图4,由面壳101和后壳103通过螺丝8连接组成的计步器外壳 的壳体内置有LCD显示屏2、导电条3、按键4、 PCBA板5、计步支架601、支 架弹簧602、摇摆杆603、磁铁604、线圈7。面壳101开设有显示屏面框102 及按键窗口，面壳IOI内设有多个固定孔，通过固定孔使用螺丝8安装固定LCD显示屏2、导电条3及PCBA板5，从而使三者之间及LCD显示屏2与面壳101 上的显示屏面框102密贴。后壳103设有可将计步器本体稳固夹持在衣物或腰 带上的夹子104。计步器的电源供应及计步脉沖信号的产生均由设置在PCBA板 5与后壳103之间的摆动机构和线圈7实现。摆动机构包括用螺丝8固定在PCBA 板5上的计步支架601，与计步支架601相铰接的摇摆杆603,固定于计步支架 601上并与摇摆杆603 —端相连接的支架弹簧602,摇摆杆603另 一端与磁铁604 相铰接，摇摆杆603下方置有一线圈7,磁铁603可在线圈7中上下运动。线圈 7经导线与PCBA板5连接。本技术计步器的工作过程为将计步器夹在腰部，当人走路时，摇摆 朽603及磁铁604随着身体的振动而上下摆动，每走一步，磁铁604便在线圈7 中来回摆动一次。在此过程中，i兹4失604上下运动一次完成了两次切割^f兹力线 的过程，因而在线圈7的两端产生一个正弦波的电动势，经导线传送至整流滤 波模块9整流滤波后接MCU控制模块形成计步器的电源供应；另一路则传送至 计步脉冲产生模块10，利用正弦波的负半波进行整形产生一个方波信号送至MCU 控制模块11的脉冲检测口 ，经MCU控制模块11运算处理后，将数据传送至显 示单元12显示相应的步数。按键单元13接入MCU控制模块，提供操作输入。本实施例中磁铁604在线圏7即电感L1内上下运动产生电动势， 一路经三 极管Q1、三极管Q2组成的桥式整流电路整流接电解电容C3滤波、储能后，经 电阻R2限流、LED限压后形成约1. 5V的电压，送到MCU的16脚(VDD )完成电 源供给过程。另一路经电阻R3限流，稳压二极管Dl限压并半波整流，经电客 C4滤波后形成弱脉冲信号，再经三极管Q3放大后形成强脉冲信号由三极管Q3 的集电极极输出送至MCU的15脚(SENS)完成计数脉冲产生过程。K2、 K3、 K4 为MCU的按键单元，提供操作输入。MCU将15脚接收的计步脉冲处理后，将结 果送至显示单元，由LCD显示屏2显示出结果。以上所描述的仅为本技术的较佳实施例，但本新型不限于上述具体实 施例，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换， 均属于本新型所保护的范围。权利要求1.一种计步器，包括外壳、控制电路、按键、显示单元，其特征在于外壳内置有线圈，线圈中设有可做往复运动的磁铁；线圈经导线接整流滤波模块，整流滤波模块与脉冲产生模块并接，整流滤波模块与脉冲产生模块分别接入MCU控制模块，MCU控制模块输出端接显示单元，按键单元接MCU控制模块输入端。2. 根据权利要求1所述的计步器，其特征在于外壳内置有计步支架，计步 支架与一摇摆杆相铰接，所述摇摆杆的与 一端固定在计步支架上的弹簧相连接， 所述摇摆杆的另 一端与磁铁相铰接。3. 根据权利要求1所述的计步器，其特征在于所述外壳表面设有夹持部件。4. 根据权利要求1所述的计步器，其特征在于所述显示单元为LCD显示屏。专利摘要本技术公开了一种计步器，包括外壳、控制电路、按键、显示屏，外壳内置有线圈，线圈中设有可做往复运动的磁铁；线圈经导线接整流滤波模块，整流滤波模块与脉冲产生模块并接，整流滤波模块与脉冲产生模块分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计步器，包括外壳、控制电路、按键、显示单元，其特征在于：外壳内置有线圈，线圈中设有可做往复运动的磁铁；线圈经导线接整流滤波模块，整流滤波模块与脉冲产生模块并接，整流滤波模块与脉冲产生模块分别接入ＭＣＵ控制模块，ＭＣＵ控制模块输出端接显示单元，按键单元接ＭＣＵ控制模块输入端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林汉荣，
申请(专利权)人：林汉荣，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]